Câu C1 trang 145 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Dựa vào các sổ liệu trong bảng 28.1 hay Bảng 28.2 SGK, hãy ước lượng xem cảmứng từ của nam châm điện dùng trong thí nghiệm khoảng bao nhiêu tesla?
Giải
Bảng 28.1: \[{F \over I} = 0,0013;\,\alpha = {90^o};\,l = 4cm\]
\[ \Rightarrow \,\,\,\,\,\,\,\,B = {F \over {Il\sin \alpha }} = 0,0325\left[ T \right]\]
Bảng 28.2: \[{F \over l} = 0,04\left[ {N/cm} \right] = 4\left[ {N/m} \right];\,\alpha = {90^o};\,I = 120A\]
\[ \Rightarrow \,\,\,\,\,\,\,\,B = {F \over {Il\sin \alpha }} = 0,033\left[ T \right]\]
Vậy \[B \approx 0,033\left[ T \right]\]
Bài 1 trang 146 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Chọn câu sai.
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ với
A. Cường độ dòng điện trong đoạn dây
B. Chiểu dài của đoạn dây.
C. Góc hợp bởi đoạn dây và đường sức từ
D. cảm ứng từ tại điểm đật đoạn dây.
Giải
C là câu sai.
Bài 2 trang 147 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Chọn phương án đúng.
Một đoạn dòng điện nằm song song với đường sức từ và có chiều ngược với chiều của đường sức từ. Gọi F là lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện đó thì:
A. F # 0
B. F = 0
C. F còn tuỳ thuộc chiểu dài của đoạn dòng điện.
D. Cả ba phương án trên đều sai.
Giải
B là phương án đúng.
Bài 3 trang 147 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Gập đôi đoạn dây dẫn MN có chiều dài l mang dòng diện thành đoạn dây kép có chiều dài \[{l \over 2}\] [Hình 28.2 SGK] và đặt trong từ trường đều. Hỏi lực từ tác dụng lên đoạn dây đó có phụ thuộc vào chiều dài của đoạn dây và cường độ dòng điện I trong đoạn dây đó không? Giải thích.
Giải
Giả sử từ trường đều \[\overrightarrow B \] hướng từ sau ra trước tờ giấy như hình vẽ.
Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ tác dụng lên mỗi đoạn dây có chiều như hình vẽ, có độ lớn bằng nhau: F1 = F2 và có hướng ngược nhau.
Kết quả lực điện tổng hợp tác dụng lên dây MN là \[\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} = 0\]
Vậy lực từ tác dụng lên đoạn dây MN không phụ thuộc vào chiều dài đoạn dây và cường độ dòng điện I trong đoạn dây.
Bài 4 trang 147 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Một đoạn dây dẫn dài 5cm đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện qua dây có cường độ 0,75A. Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10-3N.Xác định cảm ứng từ của từ trường.
Giải
Ta có: \[F{\rm{ }} = {\rm{ }}BIl{\rm{ }} = > {\rm{ }}B{\rm{ }} = {\rm{ }}{F \over {Il}} = {{{{3.10}^{ - 3}}} \over {0,{{75.5.10}^{ - 2}}}} = {\rm{ }}0,08{\rm{ }}\left[ T \right]\]
Bài 5 trang 147 SGK Vật Lí 11 Nâng cao
Đoạn dòng diện MN đặt trong từ trường đều như Hình 28.3 [SGK]. Đoạn dòng điện và các đường sức từ đều nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Cho biết cảm ứng từ bằng 0,5T, MN dài 6cm và cường độ dòng điện qua MN bằng 5A.
a] Hãy dùng các kí hiệu
b] Tính góc hợp bởi MN và vectơ cảm ứng từ. Cho biết lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện bằng 0,075N.
Giải
a] Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ tác dụng lên đoạn dây MN có chiều hướng từ trước ra sau mặt phẳng tờ giấy.
Điền kí hiệu:
b] Ta có : \[F = BIl\sin \alpha \]
\[ \Rightarrow \,\,\,\,\,\,\,\sin \alpha = {F \over {BIl}} = {{0,075} \over {0,{{5.5.6.10}^{ - 2}}}} = 0,5\]
\[ \Rightarrow \,\,\,\,\,\,\,\,\alpha = {30^o}\]